飞沙料原因及预防措施

飞沙料

一、飞沙概念

在孰料煅烧的过程中由于种种原因的影响，物料部易烧结，在烧成带产生许多沙子状的细粉，从窑头缝中喷出，这种不易烧结产生大量细粉的现象称作“飞沙”现象，这种孰料成为飞沙料。飞沙料历经一般在1mm以下，在窑内到处飞扬，飞沙料的出现即影响熟料的产量、质量，又影响窑的操作和环境卫生，必须及时解决。二、原因

1、液相量不足是产生飞沙的主要原因从水泥工艺学原理来看，水泥熟料是一种多矿物的组成体，是结晶细小的人造岩石。这些结晶一般都在100um一下，即小于0.1mm。我们知道出冷却机的熟料一般都在5-25mm，甚至更大，是什么使几十微米的小晶体粘结成为几毫米甚至几十毫米的熟料？这个答案就是熟料液相，是熟料液相将这些小晶体粘结起来。因此熟料的液相数量和性质对熟料的结粒大小起着关键的作用。

我们知道，有预分解窑内物料的煅烧过程可知，物料在过渡带主要是进行的是固相反应，生成C2S、C3A、C4AF，此外还有一部分未起反应得CaO（约占总量的12%-13%），此时的物料呈现细粒状，到烧成带，随着煅烧温度的提高，开始出现液相，其液相量大约在20%-28%。我们知道水泥熟料的烧结过程中C3S才是水泥熟料的主要矿物，然而液相的主要作用有两个：一是为C2S+CaO=C3S的反应提供条件，使C2S溶解在液相中生成C3S；另外一个作用就是像胶结剂一样，润湿窑内物料，从而使出窑熟料有一定的粒度。如果形成液相的熟料矿物晶体少，易产生粉状物料，特别是C2S和CaO通过固相反应长大到1mm是十分困难的。在水泥生产过程中熟料的液相量过多，易结大块，这是众所周知的事实，反过来，液相过少则熟料结粒小。若硅率太高，液相随着温度的提高而增加的速度太慢，则缺乏足够的液相将熟料晶体相连或润湿；若铝率过高，液相出现过迟两种因素都易产生粉状物料，也即我们所说的飞沙料。特别是硅率，它表示在煅烧过程中或在烧成带内固相与液相的比例。若硅率过高，液相偏少，不足以将物料结成打颗粒，容易产生飞沙料。若铝率太高，液相出现太迟，不能及时产生足够的液相将C2S和C3A等结晶体连接在一起，也将产生飞沙。2.表面张力不足是产生黏散飞沙的原因在飞沙料中还有一种飞沙叫黏散飞沙，黏散飞沙的特点就是升重低，f-cao低，窑内结粒困难，粒度分布粗细不均，虽然大部分有结粒但是经过多次翻滚后，又立即松散开来，形成细粉，使窑头飞沙更多。我们知道这些现象，然而产生这种飞沙料的原因是？答案就是液相的表面张力大小。根据有关资料介绍：熟料平均粒经与表面张力有一个线性关系，表面张力减少0.1N/m，会使颗粒面张力才能结成较好的颗粒。对熟料来说，Al2O3有利于提高液相黏度和表面张力，而Fe2O3则相反，尤其是硅率较高时更应该提高铝率，以保持较好的结粒，防止飞沙。（2）硫碱比熟料中硫和碱的含量应有一定的比例，通常称为硫碱比，这在选择原燃材料时就有了要求。若原料和燃料中带入的硫含量较高，原料中的碱含量偏低，窑系统内SO3循环也就比较高，就回造成熟料中硫酸盐饱和度过高。熟料中碱若以氧化物形态存在进入熟料晶格内，能提高熟料的液相缩小10mm。据此可以认为，液相表面张力大小，降低了颗粒之间的黏着力，使熟料粒度变细，从而产生飞沙。影响表面张力有以下几个方面的原因：（1）配料不当为了提高生料的易烧性，又不至于降低熟料的强度，在有些企业在配料时，采用高硅率和低铝率，高硅率所产生的液相减少，造成熟料煅烧困难，所以通过降低铝率来降低熟料黏度来弥补其易烧性，往往会忽视表面张力与结粒问题。要使熟料有一定的结粒度，熟料液相应该有足够的表黏度，即降低液相中离子的活动能力，增大A矿形成的难度；若以硫酸盐形态存在，液相中再有MgO，则液相黏度会随硫酸盐增加成比例下降。增加液相量和降低液相黏度固然有利与煅烧，但是硫酸盐的存在降低了液相的表面张力，黏度和表面张力的降低，会使熟料结果松散，物料在窑内滚动时难以形成较大的颗粒，或形成了也会由于多次滚动而散开，产生大量细粒。所以过高的硫酸盐饱和度，会在窑内产生熟料细粉，造成飞沙料。二、避免措施1.配料方案必须与煅烧温度一致我们在前面已经分级过，液相量太少或者出现太迟是产生飞沙的主要原因，因此要防止飞沙，必须要保持适量的液相量，然而液相量的多少与煅烧温度和配料方案密切相关，我们在生产中可以通过控制配料方案，保持一定的煅烧温度，可以减少飞沙现象的产生。从配料方案来看，液相量的多少主要取决于硅率的大小，还取决于液相黏度，然而液相量随温度提高而增加的速度与铝率有关。硅率太高则液相量太少，铝率太高则液相随温度的提高，增加速度慢，液相出现太迟。对与煅烧温度的关系大家应该是很清楚：就是温度高液相量大，温度低液相量少。但是我们应该还要知道，液相黏度与煅烧温度的影响，就是液相黏度随着煅烧温度的提高，液相黏度降低，所以我们在生产过程只能够既要保证足够的液相量又要保证一定的液相黏度，就必须要稳定配料，制定合理的配料方案与适合我们窑煅烧的温度。2、避免使用高碱高硫原燃料关于高硫